數(shù)據(jù)庫課程數(shù)字化資源建設(shè)及教學(xué)模式研究

趙婉君

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧 興城 125105)

0 引言

數(shù)據(jù)庫課程主要內(nèi)容包含數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫SQL語言、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序設(shè)計、SQL Server數(shù)據(jù)庫等方面的知識和技能，是計算機類專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程又是一門實踐性很強的基礎(chǔ)課程，對于學(xué)生具備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫編程等專業(yè)能力起著不可忽視的作用。通過本課程理論知識學(xué)習(xí)和實踐技能的訓(xùn)練，學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫原理基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以及數(shù)據(jù)庫操作訪問、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)管理及基本開發(fā)方法。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)正加速與教育場景深度融合，推進(jìn)教育數(shù)字化改革發(fā)展，塑造數(shù)字化育人新范式，打造職業(yè)教育新形態(tài)。建好并用好資料庫課程教學(xué)資源庫，不僅可以結(jié)合專業(yè)需求，實現(xiàn)教與學(xué)的升級，而且可以突破教學(xué)資源的時空限制，借助數(shù)字化的手段，實現(xiàn)教學(xué)資源的公平共享，從而滿足本專業(yè)學(xué)生和自學(xué)者的學(xué)習(xí)需求，實現(xiàn)全時段、全用戶的學(xué)習(xí)覆蓋[1]。

國家大力發(fā)展職業(yè)教育，要求職業(yè)教育培養(yǎng)的人才是高素質(zhì)的技術(shù)技能型人才，職業(yè)院校要適應(yīng)新形勢的需求，將以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)向以能力為主的教學(xué)，必須推進(jìn)信息技術(shù)支撐下的人才培養(yǎng)體系的整體重構(gòu)和教學(xué)模式的改革，這是職業(yè)院校教師的使命。本文以數(shù)據(jù)庫課程為例開展研究，利用數(shù)字化數(shù)據(jù)庫課程資源進(jìn)行教學(xué)，不僅是教師傳授知識和技能，更是側(cè)重在更高層次上育人，去培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的好奇心、自主性和創(chuàng)造力。這種教學(xué)模式的改革也適應(yīng)未來社會的發(fā)展，在人工智能技術(shù)普及化的未來，學(xué)生不應(yīng)僅是被動地接受已有的知識，而是要學(xué)會主動思考和探究，借助數(shù)字化和信息化手段和已有的知識信息去探索未知領(lǐng)域知識，獲得新的發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造新的知識[2-3]。

1 明確課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)體系

數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)的重點是數(shù)據(jù)庫理論、技術(shù)及其在實際工程的應(yīng)用，教學(xué)基本目標(biāo)是使每一個學(xué)生較好地掌握課程的主要內(nèi)容，能夠運用數(shù)據(jù)庫的理論、方法與技術(shù)解決一般的實際問題。教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的分析和設(shè)計能力、實踐開發(fā)和調(diào)試能力、自學(xué)能力及研究創(chuàng)新能力等。

具體而言，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理：包括數(shù)據(jù)庫的一些基本概念、各種數(shù)據(jù)模型的特點、關(guān)系數(shù)據(jù)庫基本概念、SQL語言、關(guān)系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計理論，并掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的管理方法、設(shè)計方法，具有能夠解決實際問題的能力。除了對關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、原理和方法進(jìn)行介紹之外，本課程的另外一個特點是強調(diào)課程的實踐性，結(jié)合典型實例、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server和開發(fā)工具，講解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程。

教學(xué)體系上，分為6個模塊。模塊一：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述，了解數(shù)據(jù)庫概念、特點和技術(shù)發(fā)展，掌握數(shù)據(jù)庫模型和體系結(jié)構(gòu)，熟悉數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成；模塊二：關(guān)系數(shù)據(jù)庫，掌握關(guān)系概念、關(guān)系的數(shù)學(xué)定義、關(guān)系模式的表示、關(guān)系模型的組成、關(guān)系模型的操作、關(guān)系模型的完整性；模塊三：關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)SQL 語言，了解SQL 語言特點、語句類型、數(shù)據(jù)類型，掌握數(shù)據(jù)定義DDL 語句操作、數(shù)據(jù)操縱DML 語句操作、數(shù)據(jù)控制DQL 語句操作和視圖SQL 語句的應(yīng)用；模塊四：關(guān)系數(shù)據(jù)理論，該模塊是學(xué)習(xí)模塊五的基礎(chǔ)，設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)庫時需要遵從不同的規(guī)范要求，進(jìn)而設(shè)計出合理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，在該模塊中掌握第一范式(1NF) 、第二范式(2NF) 、第三范式(3NF) 、巴斯-科德范式(BCNF) 、第四范式(4NF) 和第五范式(5NF) ；模塊五：數(shù)據(jù)庫設(shè)計，掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程、數(shù)據(jù)庫E-R模型，能夠進(jìn)行概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計、邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計、物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計，了解數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換方案、數(shù)據(jù)表規(guī)范化、設(shè)計工具應(yīng)用；模塊六：數(shù)據(jù)庫管理和保護，了解數(shù)據(jù)庫管理概述，掌握事務(wù)管理、并發(fā)控制、安全管理、數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)、管理工具的應(yīng)用。

2 數(shù)字化資源建設(shè)

在建設(shè)在線課程資源中，需要建設(shè)電子教案、電子課件、預(yù)習(xí)資源、教學(xué)視頻、課后練習(xí)、拓展資源等。電子教案用于教師理順知識結(jié)構(gòu)，明確教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、練習(xí)與作業(yè)，形成每堂課的課堂設(shè)計；電子課件一是用于教師的日常教學(xué)，二是便于學(xué)生溫習(xí)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容；預(yù)習(xí)資源的設(shè)置要能夠以任務(wù)驅(qū)動和目標(biāo)導(dǎo)向為原則，激發(fā)學(xué)生的興趣和自主思考能力；課后練習(xí)是對教學(xué)效果的有效檢驗，教師能夠根據(jù)學(xué)生的練習(xí)情況了解到學(xué)生對知識的掌握情況，及時調(diào)整教學(xué)方法和課堂的教學(xué)設(shè)計；拓展資源包含知識的工程應(yīng)用實例，將學(xué)校的知識學(xué)習(xí)聯(lián)系到實際工作。

教學(xué)視頻是課程數(shù)字化資源的核心，要求講解透徹，能夠作為學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的補充和鞏固。每個教學(xué)視頻是一個微課，分為理論知識點講解視頻和實踐操作技能點視頻。錄制教學(xué)視頻前需要精心做好每一堂微課的教學(xué)設(shè)計，需要考慮高職學(xué)生對于理論知識的學(xué)習(xí)和理解能力比較薄弱，且對于高職學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)更要注重實踐技能和工程應(yīng)用，因此理論知識不是獨立存在的，是為實踐技能服務(wù)的，理論知識的深度和廣度夠用即可[4]。教師需要梳理理論知識，精選有助于實操技能的理論知識點作為視頻錄制內(nèi)容。每個理論知識點配以相應(yīng)技能點的視頻，線上資源實現(xiàn)將理論和實踐深度融合。技能點視頻中的實例選取典型案例，學(xué)生通過技能點視頻鞏固理論知識。以模塊三關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)SQL語言為例，數(shù)字化資源中的教學(xué)視頻如表1所示。

表1 模塊三教學(xué)視頻資源

3 線上線下教學(xué)模式實踐研究

3.1 線上線下教學(xué)模式解決的問題

完成線上數(shù)字化課程資源的建設(shè)后，需要使其應(yīng)用于實踐教學(xué)中并產(chǎn)生良好的效果，借助線上精品課平臺實現(xiàn)數(shù)字化資源的展示和共享，如優(yōu)慕課平臺。如何使優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源庫在實際教學(xué)中真正發(fā)揮其優(yōu)質(zhì)資源的作用，實現(xiàn)教學(xué)資源的“能學(xué)輔教”功能，是教學(xué)模式改革研究的重中之重。高職學(xué)生的特點需要在線上線下教學(xué)模式的實踐中予以充分考慮：高職學(xué)生在課堂中專注度不夠持久，尤其對于有難度的授課內(nèi)容，在課堂中的參與度并不高，課堂教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的興趣、提高課堂參與度尤為重要；由于高職學(xué)生大多不能保持良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以致在課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)時出現(xiàn)知識學(xué)習(xí)上的斷層，無法形成知識體系上的連貫性[5]。

良好的線上線下教學(xué)模式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生牢固掌握知識點和技能點并能靈活應(yīng)用到實際案例中。結(jié)合高職學(xué)生的特點，需要解決如下問題：做好線上線下教學(xué)的合理安排，即線上學(xué)習(xí)什么？線下課堂學(xué)習(xí)什么？如何在線下課堂的教學(xué)設(shè)計中利用線上資源與學(xué)生互動，達(dá)到更好的教學(xué)效果？如何利用線上資源進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)使學(xué)生形成連貫的知識體系？

3.2 線上線下教學(xué)設(shè)計

為解決上述問題，設(shè)計如下教學(xué)策略，圖1是教學(xué)設(shè)計流程圖。課前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，安排學(xué)生通過觀看優(yōu)慕課的預(yù)習(xí)視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)，學(xué)生記錄觀看視頻時產(chǎn)生的問題和疑惑并發(fā)到課程平臺的討論區(qū)，教師對學(xué)生提出的問題進(jìn)行收集和整理。在線下課堂上，教師針對事先收集的學(xué)生問題、教學(xué)內(nèi)容中的重點及難點進(jìn)行深入講解，并與學(xué)生互動探討。在教學(xué)內(nèi)容的講授過程中采用案例教學(xué)和理實一體化的教學(xué)方法，以模塊三關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)SQL 語言為例，教師以SQL Server 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)操作訪問為基礎(chǔ)，進(jìn)行軟件操作的同時講解SQL 語句，使學(xué)生理解數(shù)據(jù)庫操作訪問方法，并掌握基本的數(shù)據(jù)庫操作訪問SQL 方法。最后，教師開展隨堂測驗檢驗學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況，采用線上資源的測試習(xí)題對學(xué)生進(jìn)行知識檢驗，教師講解學(xué)生錯誤率較高的習(xí)題。課后教師布置實操練習(xí)任務(wù)，學(xué)生參照優(yōu)慕課上的技能點教學(xué)視頻進(jìn)行實踐操作，在操作過程中遇到的問題可以隨時在線上課程的討論區(qū)與教師和同學(xué)進(jìn)行交流互動。課后，學(xué)生觀看理論知識點的視頻以及閱讀拓展資料鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。

圖1 教學(xué)設(shè)計流程

4 課程思政元素的加入

課程思政是新時期對高等教育教學(xué)提出的新要求，需要把專業(yè)知識與愛國主義、科技報國、愛崗敬業(yè)、職業(yè)素養(yǎng)等思想道德素質(zhì)的培養(yǎng)與課程的教授過程緊密結(jié)合起來[6]。在建設(shè)數(shù)據(jù)庫課程資源庫過程中，考慮到數(shù)字化資源應(yīng)有助于將思政元素巧妙、恰當(dāng)?shù)厝谌虢虒W(xué)中，建設(shè)了數(shù)據(jù)庫課程思政元素庫，便于教師在教學(xué)過程中選取思政元素融入教學(xué)中。在思政元素庫建立之前，需要明確課程育人的目標(biāo)：增強學(xué)生的民族自尊心、自信心和自豪感，激發(fā)學(xué)生的家國情懷和科技報國的使命意識；通過馬克思主義哲學(xué)思想在課程中的體現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生思維方式的正確規(guī)范和分析方法的訓(xùn)練；通過實踐操作，培養(yǎng)學(xué)生勤于動手，善于動腦，學(xué)思結(jié)合，知行合一，不怕困難，勇于探索，精益求精，增強其工匠精神和創(chuàng)新精神。

在課程思政元素庫中，詳細(xì)列舉知識點和技能點能夠融入的思政元素。比如在數(shù)據(jù)庫軟件的安裝過程中，會遇到各種各樣的問題，引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生不怕困難、迎難而上的素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生不等不靠、解決問題的能力。在設(shè)計數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)中，一定要符合規(guī)范要求才能設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范做事、嚴(yán)謹(jǐn)做人，在工作中符合規(guī)則規(guī)范。在數(shù)據(jù)安全的教學(xué)中，強調(diào)進(jìn)入信息時代以來，信息安全日益突出，培養(yǎng)學(xué)生建立信息安全意識，遵守職業(yè)道德規(guī)范。在介紹數(shù)據(jù)庫發(fā)展歷史時，教師著重介紹國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生深入思考國家信息安全、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等一些核心軟件在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)生態(tài)下國產(chǎn)化的緊迫性和重要性。

5 結(jié)束語

基于數(shù)據(jù)庫課程線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式相較于傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢，首先建設(shè)全面的數(shù)字化課程資源，并在資源中加入課程思政元素，借助優(yōu)慕課平臺實現(xiàn)數(shù)字化資源的應(yīng)用與共享，其次利用線上教學(xué)資源進(jìn)行線上線下教學(xué)設(shè)計，充分發(fā)揮線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，按照課前發(fā)現(xiàn)問題、課中解決問題、課后討論問題的思路，建立“課前（線上預(yù)習(xí)）+課中（線下案例教學(xué)+線上隨堂測驗）+課后（線上實操鞏固+討論互動）”的教學(xué)模式，理論與實踐學(xué)習(xí)相融合，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。